Способ переработки фекальных и животноводческих стоков

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано на птицефабриках, животноводческих фермах и комплексах. Способ переработки фекальных и животноводческих стоков предусматривает сбрызгивание стоков концентрированным почвенным раствором, заполнение гравитационной разделительной колонны и выдерживание интервала времени, достаточного для разделения на жидкую фракцию и осадок. Сливают жидкую фракцию в бассейн, заселенный водоплавающей растительностью, выдерживают в нем до заполнения растительностью 90-95% зеркала бассейна с последующим удалением из бассейна избыточной растительности, оставляя около 20% от площади зеркала бассейна. Сливают очищенные стоки из бассейна, а осадок выгружают и перерабатывают в экочернозем и концентрированный почвенный раствор, часть которого подают на обрызгивание следующей порции стоков, после чего проводят цикл переработки этой порции. При этом после заполнения стоками одной гравитационной разделительной колонны переключают поток стоков на другую гравитационную разделительную колонну, а в качестве водоплавающей растительности используют ряску. Изобретение позволяет получить безотходную технологию переработки стоков, получить экочернозем и улучшить экологическую обстановку. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства и может быть использовано на птицефабриках, животноводческих фермах и комплексах.

Общеизвестен способ очистки животноводческих стоков, при котором сливают их в пруд, очистка происходит отстаиванием, очищенная вода используется, а вредные вещества остаются в иловом осадке на дне пруда.

Недостатками способа являются длительность очистки и накопление большого количества ила, использование которого затруднено. Известен способ очистки стоков, состоящий в том, что собирают стоки в накопителе, обрабатывают гипохлоридом кальция, отстаивают, а затем проводят доочистку сточных вод в биологических прудах глубиной 3-4 м, включающую контакт с высшей водной растительностью в проточных условиях, при этом в качестве высшей водной растительности используют тростник обыкновенный, который высаживают на затопленных поперечных дамбах высотой 1-2 м и шириной 6-20 м, и дополнительно на междамбовых участках высаживают макроводоросли хары. Площадь дамб составляет 1/3 от всей площади пруда (А.с. СССР №1198021, МПК C02F 3/32, 1984). Такой способ позволяет в течение 2 суток в теплое время года и 3 суток в холодное время очищать стоки от минеральных и органических взвесей и проводить обеззараживание стоков.

Недостатком этого способа очистки сточных вод, кроме накопления илового осадка, является невозможность его применения в условиях суровой длительной зимы, когда прекращается вегетативный рост растений, и высокие затраты на создание прудов с дамбами.

Наиболее близок к предложению по существенным признакам способ очистки стоков, состоящий в том, что стоки очищают химическим методом, например, хлорированием гипохлоритом кальция, затем сточную воду из открытого накопителя по трубам подают в очистной модуль, где она распределяется по всему его объему, протекая через зоны, засаженные тростником и ряской, при этом тростник высаживают в плодородный грунт на дамбах полосами из расчета 100 растений на 1 м2 при глубине 2 м, а ряска находится в свободноплавающем состоянии между тростниковыми полосами, в зимний период года сточные воды подогревают и поддерживают рабочую температуру в водах очистных модулей 3 не ниже 6°С (Патент РФ №2504519, МПК C02F 3/32, 2012 г.).

Недостатками этого способа являются наличие химической очистки, сложность очистных модулей, накопление илового осадка.

Задача безотходной переработки растительного сырья и продуктов жизнедеятельности животных решена способом, включающим измельчение растительного сырья, смешивание его с продуктами жизнедеятельности животных, ферментацию смеси, внесение личинок беспозвоночных, выращивание их и последующее отделение, при этом переработку осуществляют на основе биотического оборота, для чего в измельченное растительное сырье дополнительно вносят растительное сырье, прошедшее предварительную микробиологическую обработку, источники углеводов и белка, после ферментации обработанную смесь разделяют на крупную и мелкую фракции, крупную фракцию измельчают, мелкую фракцию разделяют на две части, одну из которых смешивают с измельченной крупной фракцией, дополнительно вносят продукты жизнедеятельности животных и направляют для выращивания личинок, а другую используют в качестве кормовой добавки, отделенные личинки используют в качестве биологически активной добавки для человека и животных, а оставшийся субстрат используют для получения биоудобрения и выращивания грибов (патент РФ №2163586, МПК C05F 11/08, 2001 г.).

Но этим способом перерабатывается в основном растительное сырье с добавкой животноводческих отходов, он неприменим для переработки больших расходов животноводческих стоков.

Цель изобретения состоит в создании безотходного способа переработки фекальных и животноводческих стоков. Указанная цель достигается тем, что стоки сбрызгивают концентрированным почвенным раствором, затем заполняют стоками гравитационную разделительную колонну, выдерживают интервал времени, достаточный для разделения на жидкую фракцию и осадок, сливают жидкую фракцию в бассейн, заселенный водоплавающей растительностью, выдерживают в нем до заполнения растительностью 90-95% зеркала бассейна, после чего удаляют из бассейна излишнюю растительность, сливают очищенные стоки из бассейна, а осадок выгружают и перерабатывают в экочернозем и концентрированный почвенный раствор, часть которого подают на обрызгивание следующей порции стоков, после чего проводят цикл переработки этой порции.

Указанная цель достигается также тем, что после заполнения стоками одной гравитационной разделительной колонны переключают поток стоков на другую гравитационную разделительную колонну.

Указанная цель достигается также тем, что в качестве водоплавающей растительности используют ряску.

Выращенная в бассейне ряска является ценным кормом. Ее использование зависит от вида ряски. Например, ряска горбатая идет на корм для гусей и уток, а ряска мелкая является кормом для рачков в рыборазводных прудах. Экочернозем является плодородным грунтом с содержанием гумуса много выше, чем лучший чернозем, а концентрированный почвенный раствор (КНР) улучшает иммунитет и повышает урожайность растений. Экочернозем и КПР могут быть получены из осадка, например, по способу, изложенному в патенте РФ 2433109. По данным экспериментов, очищенная ряской жидкая фракция соответствует стандартам безопасности воды. При необходимости, она может быть дополнительно очищена в рыборазводных прудах.

На чертеже приведена схема системы, реализующая предложенный способ. В нее входят лоток 1, над которым установлен душ 2, выход лотка 1 соединен с насосом 3, выход которого подключен к коллектору 4, на выходах последнего установлены краны 5, расположенные над гравитационными разделительными колоннами 6. На цилиндрической поверхности колонны 6 установлен сливной кран 7 и дверца 8.Выход сливного крана 7 связан с бассейном 9, на поверхности которого плавает ряска 10. На дальнем от колонн конце бассейна 9 имеется закрытое отверстие 11 для слива очищенной жидкости.

Система работает следующим образом:

текущие по лотку 1 стоки орошаются КПР через душ 2. Расход КПР подбирается из расчета 0,1-0,5% от среднего расхода стоков.

Микроорганизмы, входящие в состав КПР, размножаются и заселяют стоки. Они обеззараживают стоки и уничтожают запах. Из лотка 1 стоки насосом 3 подаются в коллектор 4, а из него через один из кранов 5 попадают в гравитационную разделительную колонну 6. После заполнения колонны 6 происходит отстаивание стоков для разделения жидкой фракции и осадка. Границей осадка целесообразно считать жидкий ил. Тогда длительность отстоя составляет 4 часа. После этой выдержки открывают сливной кран 7 и жидкая фракция попадает в бассейн 9, содержащий жидкость, на поверхности которой плавает слой ряски 10. Ряска 10 питается содержимым жидкой фракции, очищая ее, растет и размножается. В размножении ряски имеется предел, после которого ее эффективность падает. Это связано с недостатком поступления кислорода в жидкость. Поэтому после того, как ряска займет 95% зеркала бассейна, ее необходимо удалять, оставляя около 20% по площади зеркала бассейна. По экспериментальным данным, длительность нахождения очищаемой жидкости в бассейне с ряской должна быть не менее 2 суток в теплое время года и 3 суток - в холодное. Через такое время открывают отверстие 11 и сливают очищенную воду до минимального уровня. Удаление осадка из колонны 6 через дверцу 8 проводят по достижении определенной толщины слоя осадка после слива жидкой фракции из колонны 6 в бассейн 9. Например, максимальная толщина осадка может быть 0,5 м.

Скорость распространения микроорганизмов из КПР в стоках зависит от их температуры, поэтому в холодное время года может потребоваться подогрев стоков, например, в трубопроводе между насосом 3 и коллектором 4. Аналогично и рост ряски также зависит от температуры, для обеспечения которой возможен подогрев днища бассейна 9. Операции подогрева сильно зависят от климатических условий и должны рассчитываться по месту реализации способа.

Оптимальная температура в обеих ситуациях + 25°С.

Таким образом, в результате применения предложенного способа не остается бесполезных или вредных отходов.

1. Способ безотходной циклической переработки фекальных и животноводческих стоков, состоящий в том, что стоки сбрызгивают концентрированным почвенным раствором, затем заполняют стоками гравитационную разделительную колонну, выдерживают интервал времени, достаточный для разделения на жидкую фракцию и осадок, сливают жидкую фракцию в бассейн, заселенный ряской, выдерживают в нем до заполнения ряской 90-95% зеркала бассейна, после чего удаляют из бассейна излишнюю ряску, сливают очищенные стоки из бассейна, а осадок выгружают и перерабатывают в экочернозем и концентрированный почвенный раствор, часть которого подают на обрызгивание следующей порции стоков, после чего проводят цикл переработки этой порции.

2. Способ безотходной циклической переработки фекальных и животноводческих стоков по п. 1, отличающийся тем, что после заполнения стоками одной гравитационной разделительной колонны переключают поток стоков на другую гравитационную разделительную колонну.

3. Способ безотходной циклической переработки фекальных и животноводческих стоков по п. 1, отличающийся тем, что в качестве водоплавающей растительности используют ряску.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения универсального бактериального препарата, обладающего симбиотическим действием, выраженным в усилении микотрофности корневой системы растений, увеличении микробного почвенного разнообразия, а также для проведения корневых и внекорневых бактериальных подкормок, получаемых из вермикомпостов, причем при его изготовлении используют дождевых червей вида lumbricus terrestris, кормление которых производят с использованием измельченной земляной груши (топинамбура) с добавлением гофрокартона и углеродистых растительных остатков в культиваторах, имитирующих естественные природные условия.

Группа изобретений относится к биотехнологии, микробиологии, сельского хозяйства и охране окружающей среды. Штамм бактерий Pediococcus pentosaceus 3L для переработки биогенных органических отходов депонирован в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ВНИИСХМ под номером RCAM04480.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предлагается способ переработки углеродсодержащего материала для получения гумусосодержащего продукта путем воздействия на него смесью бактерий, состоящей из штаммов Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883, Pseudomonas denitrificans ВКПМ В-4884, Pseudomonas sp."longa" ВКПМ В-4885, взятых в количестве (6-8)⋅109, (3-4)⋅109 и (2-3)⋅109 клеток на 1 л раствора соответственно, в присутствии фосфоросодержащей добавки, в аэробных условиях и при перемешивании, причем углеродсодержащий материал предварительно измельчают до 0,5 мм в мельнице мокрого помола при совместном добавлении сапропеля в количестве 5-10 вес.

Способ получения компоста на основе осадка сточных вод включает очистку сточных вод актиномицетом Str. chromogenes s.g 0832, смешивание образующегося осадка с опилками древесных пород и кератиновыми отходами - пером птицы, дальнейшее аэробное компостирование полученной смеси.

Изобретение относится к биотехнологии. Опилочно-почвенный субстрат для оптимизации плодородия почв содержит чистые сосновые опилки и верхний плодородный слой лесной почвы, смешанные в соотношении 50:50, удобрительную композицию на основе диаммофоски, или аммонийной селитры, или сульфата аммония и микокомпост, представляющий собой продукт биоконверсии опилок дереворазрушающим грибом Trametes versicolor при заданном соотношении компонентов.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Humicola fuscoatra ВНИИСС 016, обладающий целлюлозолитической активностью, депонирован в Национальном Биоресурсном Центре Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов (ФГБУ «ГосНИИгенетика») под регистрационным номером Humicola fuscoatra ВКПМ F-1330.
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ переработки биогенных органических отходов включает следующие стадии: a) компостирование отходов до завершения термофильной стадии и снижения температуры до оптимальной для развития мезофильных микроорганизмов; b) обработка компостируемой массы, полученной на стадии а), микробиологическим удобрением и/или смесью микробиологических удобрений, содержащих мезофильную микрофлору; c) перемешивание массы, полученной на стадии b).

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к органоминеральным удобрениям на основе сапропеля для любых культур на любых почвах. Органоминеральное удобрение содержит сапропель и минеральные добавки в виде азотных, фосфорных удобрений.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Экочернозем обогащенный - структурированная почва с содержанием гумуса более 10%, структура которой образована мелкими 0,1-0,3 мм и крупными до 10 мм комками, с цветом от светло-коричневого до черного и кислотностью pH 6-8, заселенная дождевыми червями и микрофлорой, характерной для девственных черноземов и включающей целлюлозоразрушающие грибы, литотрофные микроорганизмы, молочнокислые бактерии, азотфиксирующие бактерии, деструкторы азотистых соединений, обогащена незаменимыми микроэлементами в усваиваемом растениями виде, а также содержит микроорганизмы-симбионты тех видов растений, которые планируется выращивать.

Изобретение относится к области микробиологии, а именно к способам биологической переработки органических отходов, и может быть использовано для утилизации мицелиальных отходов производства аминогликозидных антибиотиков и производства органических удобрений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложена установка для очистки стоков.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ и установка для переработки и использования отходов животного происхождения.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ и установка для переработки и использования отходов животного происхождения.

Группа изобретений может быть использована в водоочистке. Биореактор с захватом фотонов для очистки воды содержит уплотняемую объемную комнату, трубу для воды (11), генератор электричества, множество плоских слоев, выполненных внутри объемной комнаты и снабженных рвами (2) с водой, впускные отверстия для углекислого газа.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при строительстве специализированных оросительных систем с использованием животноводческих стоков, проведении удобрительных поливов и осушении земель.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ оценки пригодности водорослей и цианобактерий для формирования активного ила очистных сооружений.

Способ относится к биотехнологии и инженерной экологии. Предложен способ очистки водных объектов от пленочных и эмульгированных нефтепродуктов.
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, характеризующихся дефицитом органики, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве. Способ интенсификации биологической очистки сточных вод включает отмывку и обезвоживание грубых примесей, задержанных на решетках, и возврат с промывной водой в основной процесс очистки части органики, необходимой для интенсификации процесса биологической очистки.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано на птицефабриках, животноводческих фермах и комплексах. Способ переработки фекальных и животноводческих стоков предусматривает сбрызгивание стоков концентрированным почвенным раствором, заполнение гравитационной разделительной колонны и выдерживание интервала времени, достаточного для разделения на жидкую фракцию и осадок. Сливают жидкую фракцию в бассейн, заселенный водоплавающей растительностью, выдерживают в нем до заполнения растительностью 90-95 зеркала бассейна с последующим удалением из бассейна избыточной растительности, оставляя около 20 от площади зеркала бассейна. Сливают очищенные стоки из бассейна, а осадок выгружают и перерабатывают в экочернозем и концентрированный почвенный раствор, часть которого подают на обрызгивание следующей порции стоков, после чего проводят цикл переработки этой порции. При этом после заполнения стоками одной гравитационной разделительной колонны переключают поток стоков на другую гравитационную разделительную колонну, а в качестве водоплавающей растительности используют ряску. Изобретение позволяет получить безотходную технологию переработки стоков, получить экочернозем и улучшить экологическую обстановку. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх